Question

小明看到研究焦耳定律的實驗裝置后，將它改裝成了如圖所示的一種測量未知液體比熱容的裝置。測量時，分別往甲乙兩瓶中裝入水和待測液體，閉合開關一段時間后，再分別用溫度計測出這段時間內水和待測液體升高的溫度Δt_水和Δt，在不計熱損失的情況下，就可以求得待測液體的比熱容c=Δt_水Ｃ_水／Δt。

（1）如圖設計電路，使甲乙兩電阻串聯，是為了_______________

（2）為了使這一段時間內水和待測液體吸收的熱量相等,小明設計的電路中必須滿足的條件是________________.

（3）為了得出待測液體的比熱容表達式“c=Δt_水Ｃ_水／Δt。”，小明的測量方案中至少還需要的一種測量儀器是_________，目的是______________________。

（4）閉合開關后,要使水和待測液體的溫度升高得更快，滑動變阻器的滑片應向______滑動。

 

Answer 1

【答案】

（1）保證電流相等  （2）R甲=R乙  （3）天平  水和液體的質量相等  （4）A

【解析】

試題分析：（1）因為串聯電路的電流相等，所以設計成串聯電路，可以保證兩電阻的電流相等；

（2）在不計熱損失的情況下，電流通過電阻時產生的熱量全部被液體吸收，要使水和待測液體吸收相同熱量，則需要兩電阻放出相等的熱量，而電阻串聯，電流相同，通電時間也相等，根據Q=I²Rt可知，在電熱I和通電時間t相同時，Q與R成正比，所以必須使R_甲=R_乙．

（3）水吸收的熱量為：Q_水=c_水m_水△t_水

待測液體吸收的熱量為：Q=cm△t

因為Q_水=Q，所以c_水m_水△t_水=cm△t

則有：，要使

必須有，所以還要用天平來稱出質量相等的水和待測液體．

（4）要使水和待測液體的溫度升高的快，必須使電阻在相同的時間內放出更多的熱量，又因為電阻是一定的，根據可得，必須增大電路中的電流，則需要使滑動變阻器阻值減小，即滑片向A端移動．

考點：焦耳定律；滑動變阻器的使用；歐姆定律的應用．

點評：該探究實驗題滲透了控制變量法和轉換法，考查的知識點涉及歐姆定律、焦耳定律和熱量公式的應用，綜合性較強，具有一定的難度．